一种智能显示设备的背光调节方法和装置与流程

文档序号:13686813
一种智能显示设备的背光调节方法和装置与流程

本发明涉及智能显示设备技术领域,特别是涉及一种背光调节方法和一种背光调节装置。



背景技术:

随着科学技术的不断进步,全球4K电视市场飞快成长,预计2017年前出货量将达到6065万台,占整体电视市场的比重将超过24%,4K电视是以发光二极管(LED,Light-Emitting Diode)作为背光光源,液晶屏作为显示屏幕的超薄电视,目前分辨率最高达到4096*2160;4K电视已经成为电视行业发展的一个重要里程碑。4K电视需要具备超薄、环保节能、画质优良,对比度高的特点。

市场上大部分的4K电视都是侧入式发光的形式,通过导光板使光能够均匀的分布于整个电视平面。高对比度的优良画质是通过背光调节技术来实现。现在的背光调节技术主要是通过调节每一块LED灯的电流来改变其亮度,从而使画面中较暗的区域处的背光也相应的变暗,最终达到明亮鲜艳的视觉效果。

常用的背光调节技术为2D动态背光调节。所述2D动态背光调节,是将整个背光区域分为多个水平和垂直分区,对每个分区根据分区内图像信号亮度,进行独立分区背光亮度的2维度调节。现有技术中,通过每一帧的图像内容计算背光值和补偿值,但是,若在明暗变化剧烈的高对比度画面中或明暗变化平缓的普通画面中都使用现有技术的方式进行计算背光值和补偿值,其无法兼顾所有的画面内容,难以更精准的增强图像质量。



技术实现要素:

鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种智能显示设备的背光调节方法和相应的一种智能显示设备的背光调节装置。

为了解决上述问题,本发明实施例公开了一种智能显示设备的背光调节方法,所述智能显示设备具有多个屏幕区域,包括:

获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时,各个屏幕区域的亮度特征值;其中,所述亮度特值用于表征对比度;

依据当前屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值;其中,所述不同的预设背光阈值区间对不同的背光值;

依据所述各个屏幕区域的背光值确定当前帧图像的方差特征值;

依据所述背光值及方差特征值确定对应的补偿值;

采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度,以及,采用所述补偿值调节下一帧图像的显示。

优选地,所述获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时,各个屏幕区域的亮度特征值的步骤包括:

计算当前帧图像的各个像素的亮度值;

采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值;

分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算,获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

优选地,所述预设背光阈值区间包括第一背光阈值区间、第二背光阈值区间、第三背光阈值区间与第四背光阈值区间,所述依据当前屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值的步骤包括:

当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第一背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为0到相应屏幕区域的亮度平均值之间;

当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第二背光阈值区间时,确定相应屏幕区域的亮度平均值为背光值;

当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第三背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间;

当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第四背光阈值区间时,确定相 应屏幕区域的亮度最大值为背光值。

优选地,所述依据所述各个屏幕区域的背光值确定当前帧图像的方差特征值的步骤包括:

获取所述多个屏幕区域的背光值;

采用所述多个屏幕区域的背光值计算当前帧图像的背光平均值及背光最大值;

采用方差公式分析所述多个屏幕区域的背光值及所述背光平均值,获得所述当前帧图像的方差特征值。

优选地,每一帧图像具有场景对比度,所述场景对比度包括第一对比度、第二对比度与第三对比度,所述第一对比度大于所述第二对比度,所述第二对比度大于所述第三对比度,所述依据所述背光值及方差特征值确定对应的补偿值的步骤包括:

依据所述背光平均值与所述方差特征值,判断当前帧图像的场景对比度的大小;

当所述当前帧图像的场景对比度为第一对比度时,依据所述相应屏幕区域的背光值,确定补偿值为背光最大值,或,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间;

当所述当前帧图像的场景对比度为第二对比度时,确定补偿值为背光最大值;

当所述当前帧图像的场景对比度为第三对比度时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间。

优选地,所述依据所述背光平均值与所述方差特征值,判断当前帧图像的场景对比度的大小的步骤包括:

判断所述方差特征值是否大于预设特征阈值;

若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第三对比度;

若是,则判断所述背光平均值是否大于预设平均阈值;

若是,则确定当前帧图像的场景对比度为第二对比度;

若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第一对比度。

优选地,所述当所述当前帧图像的场景对比度为第一对比度时,依据所述相应屏幕区域的背光值,确定补偿值为背光最大值,或,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间的步骤包括:

判断所述背光值所属的预设补偿阈值区间。

优选地,所述预设补偿阈值区间包括第一补偿阈值区间,第二补偿阈值区间与第三补偿阈值区间,则所述当所述当前帧图像的场景对比度为第一对比度时,依据所述背光值,确定补偿值为背光最大值,或,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间的步骤还包括:

当背光值所属的预设补偿阈值区间为第一补偿阈值区间或第三补偿阈值区间时,确定对应的补偿值为背光最大值;

当背光值所属的预设补偿阈值区间为第二补偿阈值区间时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间。

本发明实施例还公开了一种智能显示设备的背光调节装置,所述智能显示设备具有多个屏幕区域,所述装置包括:

亮度特征值获取模块,用于获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时,各个屏幕区域的亮度特征值;其中,所述亮度特值用于表征对比度;

背光值确定模块,用于依据当前屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值;其中,所述不同的预设背光阈值区间对不同的背光值;

方差特征值确定模块,用于依据所述各个屏幕区域的背光值确定当前帧图像的方差特征值;

补偿值确定模块,用于依据所述背光值及方差特征值确定对应的补偿值;

背光亮度调节模块,用于采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度,以及,采用所述补偿值调节下一帧图像的显示。

优选地,所述亮度特征值获取模块包括:

亮度值计算模块,用于计算当前帧图像的各个像素的亮度值;

最大值及平均值计算模块,用于采用所述各个像素的亮度值分别计算所 述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值;

亮度特征值获得模块,用于分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算,获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

优选地,所述预设背光阈值区间包括第一背光阈值区间、第二背光阈值区间、第三背光阈值区间与第四背光阈值区间,所述背光值确定模块包括:

第一背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第一背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为0到相应屏幕区域的亮度平均值之间;

第二背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第二背光阈值区间时,确定相应屏幕区域的亮度平均值为背光值;

第三背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第三背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间;

第四背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第四背光阈值区间时,确定相应屏幕区域的亮度最大值为背光值。

优选地,所述方差特征值确定模块包括:

背光值获取子模块,用于获取所述多个屏幕区域的背光值;

背光平均值及背光最大值计算子模块,用于采用所述多个屏幕区域的背光值计算当前帧图像的背光平均值及背光最大值;

方差特征值获得子模块,用于采用方差公式分析所述多个屏幕区域的背光值及所述背光平均值,获得所述当前帧图像的方差特征值。

优选地,每一帧图像具有场景对比度,所述场景对比度包括第一对比度、第二对比度与第三对比度,所述第一对比度大于所述第二对比度,所述第二对比度大于所述第三对比度,所述补偿值确定模块包括:

场景对比度判断子模块,用于依据所述背光平均值与所述方差特征值,判断当前帧图像的场景对比度的大小;

第一补偿值确定子模块,用于当所述当前帧图像的场景对比度为第一对比度时,依据所述相应屏幕区域的背光值,确定补偿值为背光最大值,或,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间;

第二补偿值确定子模块,用于当所述当前帧图像的场景对比度为第二对 比度时,确定补偿值为背光最大值;

第三补偿值确定子模块,用于当所述当前帧图像的场景对比度为第三对比度时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间。

优选地,所述场景对比度判断子模块包括:

方差特征值判断单元,用于判断所述方差特征值是否大于预设特征阈值;

第三对比度确定单元,用于若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第三对比度;

背光平均值判断单元,用于若是,则判断所述背光平均值是否大于预设平均阈值;

第二对比度确定单元,用于若是,则确定当前帧图像的场景对比度为第二对比度;

第一比度确定单元,用于若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第一对比度。

优选地,所述第一比度确定单元包括:

背光值判断子单元,用于判断所述背光值所属的预设补偿阈值区间。

优选地,所述预设补偿阈值区间包括第一补偿阈值区间,第二补偿阈值区间,第三补偿阈值区间,则所述第一对比度确定单元还包括:

第四补偿值确定子单元,用于当背光值所属的预设补偿阈值区间为第一补偿阈值区间或第三补偿阈值区间时,确定对应的补偿值为背光最大值;

第五补偿值确定子单元,用于当背光值所属的预设补偿阈值区间为第二补偿阈值区间时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间。

本发明实施例包括以下优点:

本发明实施例中,计算各个屏幕区域的当前帧图像的亮度特征值,依据当前屏幕区域亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值,采用当前帧图像的背光方差值及背光值,确定对应的补偿值;可以得到不漏光的更好的画面效果,可以防止图像饱和失真,保证画面亮度,提高显示画面通透性和细节层次,可以根据不同的的画面内容,更精准的增强图像质量。

附图说明

图1是本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例一的步 骤流程图;

图2是本发明实施例的一种利用当前帧图像的背光值及补偿值调节下一帧图像的背光值及补偿值的程序结构图;

图3是本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例二的步骤流程图;

图4是本发明实施例的一种判断场景对比度的步骤流程;

图5是本发明实施例的一种智能显示设备的内部结构图;

图6是本发明实施例的一种本发明实施例的调节背光亮度流程图;

图7是本发明的一种智能显示设备的背光调节装置实施例四的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例的核心构思之一在于,将多个屏幕区域的当前帧图像中的像素的亮度值,计算得亮度特征值,亮度特征值反映的是像素的最高亮度与像素的平均亮度的差距,表征的是图像内容的高亮度像素与低亮度像素的比值,可以表示图像的亮度对比度,对于补偿值,本发明实施例中采用对整体当前帧图像的整体分析,进行分类,依据背光值确定所述补偿值,利用当前帧图像的内容判断图像的背光值与补偿值。

实施例一

参照图1,示出了本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例一的步骤流程图,所述智能显示设备具有多个屏幕区域,具体可以包括如下步骤:

步骤101:获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时,各个屏幕区域的亮度特征值;其中,所述亮度特值用于表征对比度;

本发明实施例中,所述智能显示设备可以是计算机显示器,高清电视等 任何使用发光二极管作为背光光源的液晶显示设备,本发明实施例不作任何的限制。

通过计算当前帧图像像素的亮度值,获取各个屏幕区域的亮度特征值,所述获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时,各个屏幕区域的亮度特征值的步骤包括以下子步骤:

步骤S1011:计算当前帧图像的各个像素的亮度值;

步骤S1012:采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值;

步骤S1013:分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算,获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

其中,步骤S1011中的亮度值可以是三通道(RGB)色彩模式下图像像素点的最大值;例如,若图像色彩深度为8位(bit),该图像其中一个像素点为(130,64,82),则取该像素点的最大值130作为该像素点的亮度值。

进一步地,采用的上述亮度值计算多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值,所述亮度特值用于表征对比度;例如,同样在图像色彩深度为8位(bit)的条件下,相应的屏幕区域有2450个像素点,其中,有500个像素点的亮度值为176,其它的像素点的亮度都低于176,则认为该屏幕区域的亮度最大值为176;同理,在上述的条件下,可计算得相应的屏幕区域的2450个像素点的亮度平均值。

具体而言,计算得到每个屏幕区域的亮度最大值与亮度平均值后,分别针对所述每个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算,获得每个屏幕区域的亮度特征值,例如,该屏幕区域的亮度最大值为176,该屏幕区域的亮度平均值为108,则得到该屏幕区域的亮度特征值为68;计算所有屏幕区域的亮度特征值。

步骤102:依据当前屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值;其中,所述不同的预设背光阈值区间对不同的背光值;

实际应用中,预设背光阈值区间的设置可以根据相应的图像深度设置,例如,在图像深度为8bit的条件下的。预设背光阈值区间可以划分为第一背 光阈值区间[0,20),第二背光阈值区间[20,80),第三背光阈值区间[80,220),第四背光阈值区间[220,255]需要说明的是,上述区分方式只是本发明实施例对预设背光阈值区间的取值的一种举例,本发明对此不任何的限制。在所述智能显示设备上,假设将所述智能显示设备的屏幕划分为N个屏幕区域,N>1,计算当前所有N个屏幕区域中显示的当前帧图像的亮度特征值,并比较所有亮度特征值与所述预设背光阈值区间的端点的大小,判断N个屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,可以得到N个背光值,例如,假设当前屏幕区域的亮度特征值为68,则判定当前屏幕区域的亮度特征值对应的预设背光阈值区间为第二背光阈值区间,重复上述的判断过程,得到多个亮度特征值对应的预设背光阈值区间;进一步地,本发明实施例依据所述不同的背光阈值区间确定不同的背光值的取值。

步骤103:依据所述各个屏幕区域的背光值确定当前帧图像的方差特征值;

具体而言,所述依据所述各个屏幕区域的背光值确定当前帧图像的方差特征值包括如下子步骤:

步骤S1031:获取所述多个屏幕区域的背光值;

步骤S1032:采用所述多个屏幕区域的背光值计算当前帧图像的背光平均值及背光最大值;

步骤S1033:采用方差公式分析所述多个屏幕区域的背光值及所述背光平均值,获得所述当前帧图像的方差特征值。

具体而言,获取N个背光值后,对背光值采用平均值公式、最大值公式及方差公式,计算得到所述N个背光值的背光平均值、背光最大值及方差特征值,例如,获得8个背光值分别为:45、85、14、96、152、124、240、218,则根据平均值平均值公式、最大值公式及方差公式,得到背光平均为122,背光最大值为240,方差特征值为5460。

步骤104:依据所述背光值及方差特征值确定对应的补偿值;

本发明实施例中,采用背光平均值及方差特征值判断当前帧图像的场景对比度,其中,所述场景对比度表征的是图像的整体亮度及局部的对比度, 所述场景对比度分为第一对比度、第二对比度、第三对比度,不同的场景对比度代表不同的图像内容,确定当前帧图像的场景对比度后,依据所述当前帧图像的场景对比度确定补偿值。

步骤105:采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度,以及,采用所述补偿值调节图像的显示。

其中,将所述背光值输出到相应的控制电路,进行发光二极管的驱动控制;点亮相应屏幕区域的发光二极管,调节当前屏幕区域的背光亮度;进一步地,将所述补偿值输出到相应的液晶控制电路,逐点对所述下一帧图像进行补偿,调节相应屏幕区域下一帧图像的显示。

本发明实施例中,计算各个屏幕区域的当前帧图像的亮度特征值,依据当前屏幕区域亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值,采用当前帧图像的背光方差值及背光值,确定对应的补偿值;。

实施例二

参照图3,示出了本发明实施例的一种智能显示设备的背光调节方法实施例二的步骤流程图,所述智能显示设备具有多个屏幕区域,具体可以包括如下步骤:

步骤201:获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时,各个屏幕区域的亮度特征值;其中,所述亮度特值用于表征对比度;

本发明实施例中,在所述智能显示设备上,可以将所述智能显示设备的屏幕划分为N个屏幕区域,N>1,通过计算当前帧图像像素的亮度值,可以理解为每一帧图像被N个屏幕区域分为N个子图像,每一个屏幕区域都有一个对应的子图像,换而言之,获取N个屏幕区域的亮度特征值可以理解为获取N个对应子图像的亮度特征值,获取N个屏幕区域的亮度特征值的具体过程为:计算当前帧图像的各个像素的亮度值;采用所述各个像素的亮度值分别计算所述N个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值;分别针对所述N个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算,获得所述N个屏幕区域的亮度特征值。

举例而言,亮度值可以是三通道(RGB)色彩模式下图像像素点的最大 值;例如,若图像色彩深度为8位(bit),该图像其中一个像素点为(130,64,82),则取该像素点的最大值130作为该像素点的亮度值。

进一步地,采用的上述亮度值计算N个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值,例如,同样在图像色彩深度为8位(bit)的条件下,相应的一个屏幕区域有2450个像素点,其中,有500个像素点的亮度值为176,其它的像素点的亮度都低于176,则认为该屏幕区域的亮度最大值为176;同理,在上述的条件下,可计算得相应的屏幕区域的2450个像素点的亮度平均值;计算得到每个屏幕区域的亮度最大值与亮度平均值后,分别针对所述每个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算,获得每个屏幕区域的亮度特征值,例如,该屏幕区域的亮度最大值为176,该屏幕区域的亮度平均值为108,则得到该屏幕区域的亮度特征值为68;依次计算N个屏幕区域的亮度特征值。

步骤202:依据当前屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值;其中,所述不同的预设背光阈值区间对不同的背光值;

需要说明的是,计算当前所有N个屏幕区域中显示的当前帧图像的亮度特征值,并比较所有亮度特征值与所述预设背光阈值区间的端点的大小,判断N个屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,可以得到N个背光值,进一步地,本发明实施例依据所述不同的背光阈值区间确定不同的背光值的取值。则所述依据当前屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值的步骤具体包括以下子步骤:

子步骤S2021:当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第一背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为0到相应屏幕区域的亮度平均值之间;

子步骤S2022:当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第二背光阈值区间时,确定相应屏幕区域的亮度平均值为背光值;

子步骤S2023:当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第三背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间;

子步骤S2024:当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第四背光阈值 区间时,确定相应屏幕区域的亮度最大值为背光值。

举例而言,得到相应屏幕区域的亮度特征值为68,而预设背光阈值区间的设置可以根据相应的图像深度设置,例如,在图像深度为8bit的条件下的。预设背光阈值区间可以划分为第一背光阈值区间[0,20),第二背光阈值区间[20,80),第三背光阈值区间[80,220),第四背光阈值区间[220,255]需要说明的是,上述区分方式只是本发明实施例对预设背光阈值区间的取值的一种举例,本发明对此不任何的限制。

例如,当相应屏幕区域的的亮度特征值为68时,可以得到相应屏幕区域的的预设背光阈值区间为第二背光阈值区间,确定相应屏幕区域的亮度平均值为背光值,BL=Localavg,其中,BL为背光值,Localavg为亮度平均值;确定背光值为108;

当相应屏幕区域的的预设背光阈值区间为第一背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为0到相应屏幕区域的亮度平均值之间,进一步根据以下公式确定背光值:BL=aLocalavg,其中,BL为背光值,Localavg为亮度平均值,a为第一调节因子,a小于1且大于0,并根据用户需求设置;

当相应屏幕区域的的预设背光阈值区间为第三背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间,进一步根据以下公式确定背光值:BL=Localavg+a*Diff+b*Diff2,其中,BL为背光值,Localavg为亮度平均值,Diff为亮度特征值,a为第一调节因子,b为第二调节因子,a、b小于1且大于0,并根据用户需求设置;

当相应屏幕区域的的预设背光阈值区间为第四背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间,确定背光值:BL=Localmax,其中,BL为背光值,Localmax为亮度最大值。

步骤203:依据所述背光平均值与所述方差特征值,判断当前帧图像的场景对比度的大小;

参照图4,示出了一种判断场景对比度的步骤流程图。所述依据所述背光平均值与所述方差特征值,判断当前帧图像的场景对比度的大小包括如下 的子步骤:

子步骤S2031:判断所述方差特征值是否大于预设特征阈值;

子步骤S2032:若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第三对比度;

子步骤S2033:若是,则判断所述背光平均值是否大于预设平均阈值;

子步骤S2034:若是,则确定当前帧图像的场景对比度为第二对比度;

子步骤S2035:若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第一对比度。

其中,所述场景对比度包括第一对比度、第二对比度与第三对比度,所述第一对比度大于所述第二对比度,所述第二对比度大于所述第三对比度,

本发明实施例中,确定N个屏幕区域的N个背光值后,进一步得到当前帧图像的背光平均值与方差特征值,并依据背光平均值与方差特征值,判断当前帧图像的场景对比度的大小。

其中,判断方差特征值与预设特征阈值之间的大小,若方差特征值小于预设特征阈值,确定当前帧图像的场景对比度为第三对比度,方差特征值是表征图像整体对比度的高低的特征值,当方差特征值小于预计特征阈值时,表示图像整体对比度不高,属于一般图像场景;在方差特征值大于预计特征阈值的条件下,进一步判断当前帧图像的背光平均值与预设平均阈值的关系,当前帧图像的背光平均值大于预设平均阈值时,说明当前帧图像的整体亮度比较高,确定当前帧图像的场景对比度为第二对比度,说明当前帧图像的场景的整体亮度高并且具有高对比度,例如,当前帧图像是一幅早晨刚从地平升起的太阳,所述图像构成了整体亮度高并且具有高对比度的场景;当前帧图像的背光平均值小于预设平均阈值时,说明当前帧图像的整体亮度比较低,确定当前帧图像的场景对比度为第一对比度,说明当前帧图像的场景的整体亮度较低并且具有高对比度,例如,当前帧图像是一幅海边正午的太阳,但下方有黑色的岩石,所述图像构成了整体亮度较高并且具有高对比度的场景。

步骤204:当所述当前帧图像的场景对比度为第一对比度时,依据所述相应屏幕区域的背光值,确定补偿值为背光最大值,或,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间;

子步骤S2041:判断所述背光值所属的预设补偿阈值区间;

子步骤S2042:当背光值所属的预设补偿阈值区间为第一补偿阈值区间或第三补偿阈值区间时,确定对应的补偿值为背光最大值;

子步骤S2043:当背光值所属的预设补偿阈值区间为第二补偿阈值区间时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间。

其中,当所述当前帧图像的场景对比度为第一对比度时,补偿值可以分类进行补偿,例如,可以判断背光值所属的预设补偿阈值区间;

当背光值所属的预设补偿阈值区间为第一补偿阈值区间或第三补偿阈值区间时,确定对应的补偿值为背光最大值,补偿值为BLcom(i)=BLmax,其中,BLcom(i)为相应屏幕区域的补偿值,BLmax为背光最大值;为了得到更黑的画面效果。所以此时不需要将降低的亮度部分通过补偿值提高,只需要尽可能小的补偿一部分,保证画面的暗处不漏光,防止画面出现饱和失真。

当背光值所属的预设补偿阈值区间为第二补偿阈值区间时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间,进一步确定补偿值为其中,BLcom(i)为第i个屏幕区域的补偿值,BL(i)为第i个屏幕区域的背光值,BLmax_N为背光最大值,此时,图像亮度层次多,需要将大部分降低的亮度部分通过补偿值提高,同时保证高亮的部分不饱和。

步骤205:当所述当前帧图像的场景对比度为第二对比度时,确定补偿值为背光最大值;

其中,判断当前帧图像的场景对比度为第二对比度时,确定补偿值为背光最大值,补偿值为BLcom(i)=BLmax,其中,BLcom(i)为相应屏幕区域的补偿值,BLmax为背光最大值;因为当前帧图像的场景的整体亮度高并且具有高对比度,需要保证高亮的部分不饱和,所以利用整体背光最大值进行补偿,防止图像出现饱和失真的情况。

步骤206:当所述当前帧图像的场景对比度为第三对比度时,确定补偿 值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间;

其中,判断当前帧图像的场景对比度为第三对比度时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间,进一步地,可以根据以下公式进一步确定补偿值:其中,BLcom(i)为第i个屏幕区域的补偿值,BL(i)为第i个屏幕区域的背光值,BLmax_N为背光最大值,此时图像亮度层次多,需要将大部分降低的亮度部分通过补偿值提高,同时保证高亮的部分不饱和,同时保证画面亮度。

步骤207:采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度,以及,采用所述补偿值调节图像的显示。

其中,将所述背光值输出到相应的控制电路,进行发光二极管的驱动控制;点亮相应屏幕区域的发光二极管,调节当前屏幕区域的背光亮度;进一步地,将所述补偿值输出到相应的液晶控制电路,逐点对所述下一帧图像进行补偿,调节相应屏幕区域下一帧图像的显示。

本发明实施例中,采用亮度特征值判断预设背光阈值区间对应的背光值后,进一步判断整体图像的场景对比度,将所述场景对比度划分为三个层次:第一对比度、第二对比度与第三对比度,可以根据当前帧图像中的整体亮度及对比度确定背光值及补偿值,可以得到不漏光的更好的画面效果,可以防止图像饱和失真,保证画面亮度,提高显示画面通透性和细节层次。

实施例三

为使本领域人员更好地理解本发明实施例,以下通过采用背光值与补偿值调节背光亮度的具体示例进行说明。

参照图5,示出了一种智能显示设备的内部结构图,其中包括放置在液晶面板(LCD,Liquid Crystal Display)单侧边或双侧边的背光光源组1,显示视频图像的液晶面板2,控制背光源确定值发光的PWM电路,确定背光值和补偿值电路,视频转换器,背光补偿电路,液晶控制电路,以及各个电路的连接。其中侧边背光源被分成N个可以单独控制的背光组,分别控制LCD上相对应的区域,如图中1,2,……N条虚线所示。每个区域照亮的背光值 根据本算法确定,同时确定照亮区域的补偿值,用于后续背光补偿电路进行补偿,补偿电路根据补偿值进行图像的补偿提亮,消除因背光调暗后引起的图像变暗,高动态的在LCD上显示画面。

参照图6,示出了一种本发明实施例的调节背光亮度流程图,具体处理流程如图5所示,根据逐点输入的像素值,计算当前帧图像的各个像素的亮度值;采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值;进一步确定本段区域的背光值,然后依次进行背光值的空间滤波和时间滤波,消除空间上的背光不均匀和时间上的背光闪烁问题,最后将背光值输出到PWM控制电路,进行LED驱动控制,照亮背光发光二极管(LED,Light Emitting Diode)单元,同时根据背光值确补偿值定输出到背光补偿信号电路,判断补偿信号是否为1,若是直接将图像数据输出到LCD上进行图像显示,若否,则将补偿值输入得到补偿信号,然后逐点进行图像补偿后输出到LCD上进行显示。

需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例四

参照图7,示出了本发明的一种智能显示设备的背光调节装置实施例四的结构框图,所述智能显示设备具有多个屏幕区域,具体可以包括如下模块:

亮度特征值获取模块301,用于获取当前帧图像在所述多个屏幕区域输出时,各个屏幕区域的亮度特征值;其中,所述亮度特值用于表征对比度;

背光值确定模块302,用于依据当前屏幕区域的亮度特征值所属的预设背光阈值区间,确定对应的背光值;其中,所述不同的预设背光阈值区间对不同的背光值;

方差特征值确定模块303,用于依据所述各个屏幕区域的背光值确定当前帧图像的方差特征值;

补偿值确定模块304,用于依据所述背光值及方差特征值确定对应的补偿值;

背光亮度调节模块305,用于采用所述背光值调节当前屏幕区域的背光亮度,以及,采用所述补偿值调节下一帧图像的显示。

本发明实施例的一种优选实施例中,所述亮度特征值获取模块包括:

亮度值计算模块,用于计算当前帧图像的各个像素的亮度值;

最大值及平均值计算模块,用于采用所述各个像素的亮度值分别计算所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值;

亮度特征值获得模块,用于分别针对所述多个屏幕区域的亮度最大值及亮度平均值进行差值运算,获得所述多个屏幕区域的亮度特征值。

所述预设背光阈值区间包括第一背光阈值区间、第二背光阈值区间、第三背光阈值区间与第四背光阈值区间,所述背光值确定模块包括:

第一背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第一背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为0到相应屏幕区域的亮度平均值之间;

第二背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第二背光阈值区间时,确定相应屏幕区域的亮度平均值为背光值;

第三背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第三背光阈值区间时,确定背光值的取值范围为相应屏幕区域的亮度平均值与相应屏幕区域的亮度最大值之间;

第四背光值确定子模块,用于当亮度特征值所属的预设背光阈值区间为第四背光阈值区间时,确定相应屏幕区域的亮度最大值为背光值。

所述方差特征值确定模块包括:

背光值获取子模块,用于获取所述多个屏幕区域的背光值;

背光平均值及背光最大值计算子模块,用于采用所述多个屏幕区域的背光值计算当前帧图像的背光平均值及背光最大值;

方差特征值获得子模块,用于采用方差公式分析所述多个屏幕区域的背光值及所述背光平均值,获得所述当前帧图像的方差特征值。

本发明实施例的一种优选实施例中,每一帧图像具有场景对比度,所述场景对比度包括第一对比度、第二对比度与第三对比度,所述第一对比度大于所述第二对比度,所述第二对比度大于所述第三对比度,所述补偿值确定模块包括:

场景对比度判断子模块,用于依据所述背光平均值与所述方差特征值,判断当前帧图像的场景对比度的大小;

第一补偿值确定子模块,用于当所述当前帧图像的场景对比度为第一对比度时,依据所述相应屏幕区域的背光值,确定补偿值为背光最大值,或,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间;

第二补偿值确定子模块,用于当所述当前帧图像的场景对比度为第二对比度时,确定补偿值为背光最大值;

第三补偿值确定子模块,用于当所述当前帧图像的场景对比度为第三对比度时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间。

所述场景对比度判断子模块包括:

方差特征值判断单元,用于判断所述方差特征值是否大于预设特征阈值;

第三对比度确定单元,用于若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第三对比度;

背光平均值判断单元,用于若是,则判断所述背光平均值是否大于预设平均阈值;

第二对比度确定单元,用于若是,则确定当前帧图像的场景对比度为第二对比度;

第一比度确定单元,用于若否,则确定当前帧图像的场景对比度为第一 对比度。

本发明实施例的一种优选实施例中,所述第一比度确定单元包括:

背光值判断子单元,用于判断所述背光值所属的预设补偿阈值区间。

本发明实施例的一种优选实施例中,所述预设补偿阈值区间包括第一补偿阈值区间,第二补偿阈值区间,第三补偿阈值区间,则所述第一比度确定单元还包括:

第四补偿值确定子单元,用于当背光值所属的预设补偿阈值区间为第一补偿阈值区间或第三补偿阈值区间时,确定对应的补偿值为背光最大值;

第五补偿值确定子单元,用于当背光值所属的预设补偿阈值区间为第二补偿阈值区间时,确定补偿值的取值范围为相应屏幕区域背光值与背光最大值之间。

对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生 一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种方法和一种装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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